Dokument: Charakterisierung der transmembranen Wasserkanalproteine (Aquaporine) am Beispiel des Säugermyokards:
Regulatoren des Wassertransportes in Kardiomyozyten

Titel:	Charakterisierung der transmembranen Wasserkanalproteine (Aquaporine) am Beispiel des Säugermyokards: Regulatoren des Wassertransportes in Kardiomyozyten
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3420
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20060612-001420-0
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Calvo Sanchez, David [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 3,24 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Mehlhorn, Hans-Peter Heinz [Gutachter] Prof. Dr. Schipke, Jochen D. [Gutachter]
Stichwörter:	Aquaporine, Wasserkanäle, Kaninchen, Kardiomyozyten, Membranproteine, Kardioprotektion, Ischämie, Hypoxie, Isoformen
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibung:	Die zelluläre Wasseraufnahme und -abgabe ist ein wichtiges Regulativ intrazellulärer metabolischer Prozesse. Darin ist eine Vielzahl von Proteinen involviert, zu denen auch die Wasserkanalproteine gehören (Aquaporine; AQPs). Es war das Ziel der vorliegenden Arbeit, im Hinblick auf koronare Herzkrankheiten einen therapeutischen Ansatz zur Vermeidung ischämischer Schädigungen und damit von irreversiblen Wasserintoxikationen und zellulären Ausfällen am Beispiel der Wasserkanalproteine AQP1 und AQP4 zu untersuchen. Deren Verhalten unter veränderten metabolischen Bedingungen wurde experimentell an isolierten Zellen des Kaninchens überprüft. Zu den sechs Versuchsschritten gehörte erstens die Isolierung und Kultivierung geeigneter Kaninchen-Kardiomyozyten nach Perfusion des Myokards mit einem Kollagenase-haltigen-Puffer. Die Molekulargröße von AQP1 (23kDa) und AQP4 (45 kDa) wurde bestimmt. In der zweiten Versuchsreihe zeigte sich anhand zellulärer und morphologischer Parameter, dass die erworbene Ca2+-Toleranz der isolierten Kaninchen-Kardiomyozyten die Funktionalität und Lebensdauer der isolierten Zellen gegenüber pharmakologischen Interventionen steigern kann. Die morphologischen und mikroskopischen Untersuchungen ergaben dennoch eine schädliche Wirkung auf die Zellorganellen, die vermutlich durch freie Radikale (Uyama et al., 1992) hervorgerufen wurden. Der dritte Schritt war pathophysiologisch orientiert: An isolierten Kardiomyozyten wurde eine pharmakologische Ischämie durch Inhibierung des Zellstoffwechsels induziert. Durch vorheriges Öffnen der mitoKATP–Kanäle wurde eine protektive Wirkung in den Kardiomyozyten erzielt. Durch den gleichzeitigen Antagonismus mit mitoKATP-Kanal-Blockern sollte der Zusammenhang zwischen der AQP-Expression und dem veränderten Zellstoffwechsel festgestellt werden. Dabei wurden Unterschiede zwischen der Expression der untersuchten Aquaporine und den ventrikulären Zellaufschlüssen deutlich. Dabei trat bei Inhibierung des Zellstoffwechsels eine signifikante Erhöhung der AQP1-Protein-Expression an mikrosomalen Zellmembranen auf. Im vierten Versuchsschritt war nach Proteinkinase-C-Aktivierung mit einem Phorbolester die Expression der AQP4-Proteine sowohl an den isolierten Zellen der linksventrikulären als auch der rechtsventrikulären Aufschlüsse signifikant erhöht. Dabei übernahm der Phorbolester eine zelluläre protektive Funktion durch das Phosphorylisieren der mitoKATP-Kanäle (Liu et al., 1996;Wang et al., 2001c). Fünftens: AQP4-Expressionen unterschieden sich dadurch, dass eine von der AQP1-Expression differenzierte Signaltransduktion beider Wasserkanal-Proteine ermittelt werden konnte. Bei PKC-Aktivierung wurde eine signifikante Erniedrigung der AQP1-Protein Expression gegenüber Kontrolle deutlich. Einen Zusammenhang bezüglich einer Translokation der beiden beteiligten Aquaporine konnte am Kaninchenmyokard nicht festgestellt werden. AQP1 und AQP4 waren ausschließlich auf intrazellulären mikrosomalen Membranen lokalisiert. Anders verhält es sich in humanen Aufschlüssen, bei welchen AQP1 in der Plasmamembran und AQP4 in den mikrosomalen Membranen identifiziert wurde. Im sechsten Schritt wurden mit Primer-gerichteten Transkriptionsprofilen homologe Bereiche humaner und Kaninchen-Gene ermittelt. Die Sequenzanalyse beider Spezies ergab eine Homologie der AQP4-Isoformen. Neuere Studien der molekularen Regulation und Anordnung der Struktur von AQP4 beschreiben eine differentielle Regulation der verschiedenen AQP4-Isoformen (Verbavatz et al., 1997;Furman et al., 2003;Silberstein et al., 2004). Diese Isoformen werden offenbar durch unterschiedliche Signalmechanismen kontrolliert. Die genauen Translations-Mechanismen, welche an der Regulation der gewebetypischen AQP4-Isoformen partizipieren, sind zurzeit noch unklar. Zusätzlich wurde mit Hilfe RNS-spezifischer Sonden des AQP4-Proteins erstmalig die Größe des Expressionsprofils (5,5 kb) beim Kaninchen bestimmt.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie
Dokument erstellt am:	12.06.2006
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	24.04.2006
Datum der Promotion:	24.04.2006